노드 드라이브시스템즈, 지능형 공장 콘셉트 지원하는 ‘NORD 4.0 ready’ 컴포넌트 공급

최신 생산 환경의 네트워킹: 스마트 드라이브 장치가 데이터를 처리하고, 필요시 상세한 상태 및 애플리케이션 정보를 전송한다.

지능형 공장 콘셉트는 모든 종류의 산업설비 운용 분야에 확산되고 있다. 포괄적인 드라이브 솔루션을 공급하고 있는 노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS)는 이러한 개발을 보다 용이하게 촉진시킬 수 있도록 설계된 ‘NORD 4.0 ready’ 컴포넌트를 공급한다.

최신 공정 설비는 첨단 지능형 기능을 갖춘 자동화 기술을 필요로 한다. 컴포넌트는 여러 각기 다른 네트워크를 통해 필드의 핵심 데이터를 제공할 수 있어야 하며, 연결된 센서와 액추에이터의 데이터를 비롯해 다양한 정보를 확인할 수 있어야 한다.

또한 스마트 필드 장치는 현장에서 능동적으로 이벤트를 모니터링하고, 자율적으로 반응할 수 있어야 한다. 드라이브 제조업체인 노드 드라이브시스템즈는 모듈식 기어 모터와 드라이브 전자장치 제품군과 소프트웨어 기능을 통해 이러한 요구를 해결한다. 차별화된 분산형 드라이브 제품군은 특정 애플리케이션의 특성에 부합할 수 있도록 매우 경제적인 솔루션으로 용이하게 구성이 가능하다. 온보드 PLC를 갖춘 노드의 인버터는 논리적인 시퀀스 제어를 구현할 수 있다. 이 제품은 네트워크 상의 다른 노드와 통신할 수 있도록 완벽한 커넥티비티를 갖추고 있으며, 또한 이더넷 터널링으로 표준 이더넷 인터페이스를 갖춘 장치와 유연하게 액세스가 가능하다.

 

동작상태 확인 가능

컨트롤러가 설치되어 있고, 산업용 이더넷이나 인터넷을 통해 케이블 또는 무선으로 연결되어 있는 곳에서 지능형 공정 제어를 위해 가장 최우선으로 요구되는 것은 필드 레벨에서의 정확한 데이터이다.

컴포넌트는 네트워크로 연결된 시스템 세그먼트에서 무슨 일이 벌어지고 있는지를 결정할 수 있도록 자체적으로 동작 상태를 통신할 수 있어야 한다. 센서나 액추에이터를 제어 및 관리, 생산 계획 시스템에 수직적으로 통합하기 위해서는 적절한 인터페이스가 있어야 하며, 고품질 데이터 전송이 반드시 수반되어야 한다. 노드의 주파수 인버터는 드라이브 데이터를 모니터링하고 전송할 수 있으며, 외부에 연결된 디지털 및 아날로그 센서, 액추에이터의 정보를 수집할 수도 있다. 또한 효율적인 진단을 위해 소프트웨어 기능을 이용해 컨디션 모니터링 및 예방정비도 가능하다.

예를 들어, 이 인버터는 기어 윤활유를 산출하고, 오일 교체가 필요한 시기를 나타낼 수 있다. 또한 자율적으로 제동장치의 표면 마모상태는 물론, 드라이브 트레인 전반의 부하 상황을 모니터링할 수 있다. 이러한 데이터를 기반으로 오퍼레이터는 예방정비를 실행하고, 설비 가용성을 증대시킬 수 있다.

 음료 여과장치 당 최고 24대의 노드 드라이브시스템즈의 드라이브 - 분산형 드라이브 전자장치는 필요한 배선을 줄이고, EMC 문제를 제거한다.

자율적으로 장애물 제거

주파수 인버터는 중앙 컨트롤러로 단순히 데이터를 전달하는 것 이상의 더 많은 일을 수행할 수 있도록 다용도의 센서 인터페이스를 활용할 수 있다. 또한 이러한 드라이브는 매개변수에 따라 변화된 공정 조건에 대응할 수 있으며, 통합 PI 컨트롤러 기능을 기반으로 폐쇄 루프를 구현할 수 있다. 예를 들어, 미터링 애플리케이션의 경우, 노드 드라이브는 충진 레벨을 감지하고, 보충여부를 제어한다. 모든 종류의 공정 애플리케이션에서 네트워크화된 드라이브는 종종 발생하는 결함으로 인해 생산중단 및 상당한 비용부담이 유발되지 않도록 해준다.

또한 인버터의 온보드 PLC는 부하 상황을 모니터링함으로써 펌프나 스크류 컨베이어, 교반기 상의 장애물을 감지할 수 있다. 결함 시나리오에 부합하는 적절한 드라이브 파라미터가 설정되어 있다면, 노드의 드라이브는 즉시 방향을 바꾸거나 펄스 동작을 통해 기계적 장애물을 제거하기 위해 먼저 시도하게 된다. 만약 장애물을 효과적으로 해결했다면, 드라이브는 정상 작동을 재개한다. 하지만 문제가 계속 지속되면, 인버터는 오류 신호를 제어 레벨로 제출하고, 다른 네트워크상의 드라이브 장치의 바이패스 잠금을 해제하는 등 가능한 대체 절차를 개시할 수 있다. 이러한 인버터의 PLC 기능은 설비 가용성을 높이고, 서비스 비용을 절감하는데 상당히 기여한다.

뛰어난 지능형 드라이브 제품군: 노드의 제어 캐비닛용 또는 모터 탑재형 주파수 인버터는 통합 PLC 기능을 갖추고 있다.

애플리케이션 개발 용이

또한 노드는 사용이 편리한 무료 NORD CON 프로그래밍 및 매개변수화 소프트웨어를 제공함으로써 애플리케이션 개발을 용이하게 해준다. 이 소프트웨어는 IEC 61131-3에 따른 드라이브 관련 기능들은 물론, PLCopen 모션 제어 라이브러리를 지원한다. 고객에게 특화된 루틴을 통해 텍스트 기반 프로그래밍 언어인 ‘Structured Text’ 또는 ‘Instruction List’로 자유롭게 프로그램이 가능하다. 모든 드라이브 관련 기능은 인버터 PLC에 직접 구현이 가능하다. 따라서 사용자는 애플리케이션별로 특화된 펌웨어의 개발 및 검증, 유효성 확인을 위해 시간 및 비용을 소비할 필요가 없다. 이와 더불어, NORD CON은 예를 들어, 표준 이더넷 인터페이스를 갖춘 노트북 등에서 이더넷 터널링으로 원격 액세스가 가능하기 때문에 사용자는 매우 유연한 원격 진단 및 유지관리 옵션을 활용할 수 있다. 또한 노드의 주파수 인버터는 안전 애플리케이션, 특히 SS1(Safe Stop 1) 및 STO(Safe Torque Off)을 구현할 수 있다. 이러한 안전 관련 기능을 갖춘 라이브러리는 노드의 웹사이트에서 무료로 이용 가능하다. 또한 안전 무결성 소프트웨어 툴인 SISTEMA를 이용해 DIN EN ISO 13849 기준에 따라 머신 애플리케이션을 평가할 수도 있다.

모든 주파수 인버터는 독일 아우리치(Aurich)에 위치한 노드 일렉트로닉 드라이브시스템즈에서 100% 생산 및 테스트된다.

최신 분산형 자동화

간단한 저비용의 효율적인 장비 및 시스템 설계를 위한 분산형 드라이브 솔루션은 노드의 제품군 중에서 여전히 가장 빠르게 성장하는 분야로, SK 200E 주파수 인버터 라인을 기반으로 한 드라이브 시스템의 수요가 가장 많다. 이러한 제품은 제어 캐비닛 설비를 위한 SK 500E 기반 제품들처럼 동일하게 광범위한 기능 범위(포지셔닝, 온보드 PLC, 안전관련 드라이브 기능)를 제공한다. 노드의 강력한 분산형 장치는 매우 큰 성능 범위를 갖추고 있다. 이를 통해 최대 22kW의 모터 출력으로 펌프, 컴프레서, 스크류 컨베이어 등의 분산형 공정 제어가 가능한 다용도의 설비를 구현할 수 있다. 또한 노드의 인버터는 고성능 마이크로컨트롤러를 갖추고 있으며, 동기식은 물론, 인덕션 모터를 제어할 수 있다.

<월간 무인화기술 2016년 7월호>

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 노드 드라이브시스템즈, 지능형 공장 콘셉트 지원하는 ‘NORD 4.0 ready’ 컴포넌트 공급